HFSS求解器应用详解：IE求解器、FEBI求解器
在最新的HFSS2015里面，HFSS总共有五种算法求解器，如下图：
HFSS-IE求解器综述：
HFSS-IE的全称是积分方程法求解器，它是一个基于全波积分方程的电磁场求解器，该求解器采用的是面网格，求解的导体和介质模型表面的电流，由于HFSS-IE不需要另外绘制空气盒子并对其划分网格和计算，因此可以高效求解开发空间的辐射和散射问题，特别适合于计算大尺寸的开放域问题。HFSS-IE求解器的主要特点如下：
- 支持无限大地平面设定；
- 无需另外设定吸收边界条件；
- 参考地可以使用镂空图形；
- 支持单点离散扫频和插值扫频；
- 支持HFSS场到场链接。
IE求解器在电大尺寸结构方面与FEM求解器的求解效率对比如下图：
由上图可以看到，IE求解器在求解电大尺寸的开发问题时相比FEM求解器在求解效率上有很明显的提升。因此IE求解器非常适合用于飞机、舰船的RCS分析，天线布局，反射面天线分析等。
HFSS-IE求解器使用指南：
1.新建一个Project文件并添加HFSS-IE Design：
2.模型参数化建模。注意，HFSS-IE里面是不需要单独绘制Air Box的！
除了不需要绘制Air Box意外，HFSS-IE里面没有Curvilinear的网格类型，所以曲面会按照Surface Approximation选项中的设置采用多段折线的方式来进行逼近迭代。此外，HFSS-IE只支持各向同性的材料，并且不支持铁氧体材料。
3.给材料赋值及边界条件：
HFSS-IE里面支持的边界条件如下图：
由上图可以看到，HFSS-IE的边界条件类型比较少，其中Infinite Ground Plane的边界条件必须设置和X-Y平面平行，通过Z Location选项可以调节其在Z轴方向的具体位置。此外，Infinite Ground Plane边界条件上可以通过设置Aperture边界条件来实现类似金属上开孔的效果。 特别注意的是，HFSS-IE的Select Material选项中只能选择金属材料（如铜、理想导体等）。
4.设置端口和激励：
HFSS-IE里面的激励只能设置成Terminal Lumped Gap Port和Incident Wave两种，具体设置方法与HFSS主界面一致。通过设置Incident Wave端口，可以利用Data Link将HFSS中计算得到的远场和近场辐射数据作为激励源链接到HFSS-IE当中，实现场到场的协同分析，如下图：
5.设置求解条件：
HFSS-IE的求解设置界面与HFSS基本相同，只是少了一些选项，如下图：
需要注意的是，HFSS-IE不支持快速扫频方式，在进行表格网格剖分时，HFSS-IE将考虑到波长细分参数（Lambda Refinement），对于介质的表面，对应于电磁波在该介质中的波长；对于导体而言，则对应于电磁波在周围传播媒质中的波长。
6.结果查看和后处理：
在后处理方面，HFSS-IE与HFSS基本一致，需要注意的一点是因为端口激励的类型是Terminal，所以在Edit Sources里面，HFSS-IE定义幅度时是激励电压大小而不是HFSS里面的入射波功率。另外，在场图显示中，J和Q代替了HFSS当中的E和H。如下图：
HFSS-IE的仿真结果精度分析：
HFSS-FEBI求解器综述：
HFSS-FEBI的全称是有限元-积分方程混合算法求解器，它是基于基于有限元算法和全波积分方程算法的一个混合求解引擎，有限元法擅长求解具有复杂结构、介质材料和复杂激励的问题。而积分方程法擅长求解大的开放空间问题。FEBI求解器有效地结合了两种方法的优点，在物体内部精细结构体内采用FEM求解，在物理表面采用IE求解，这样的好处就是在保证结果精度的同时可以大幅度的缩减求解空间，特别适合于计算带介质腔的电大尺寸的开放域问题，如带天线带天线罩的一体化仿真。HFSS-IE求解器的主要特点如下：
- 对辐射边界到辐射体的距离尺寸没有要求；
- 对波的入射角度没有限制，无反射边界条件；
- 任意的共形边界，减少时间节省资源；
- 支持单点离散扫频和插值扫频；
- 支持HFSS场到场链接。
FEBI求解器的求解方法图解：
FEBI求解器的求解精度与普通的PML和Radiation边界的对比：
由上图可以看到，FEBI求解器不存在入射角度的问题，同时对辐射盒子的尺寸没有强制要求。因此FEBI求解器在求解带介质腔的电大尺寸的开放问题时会有很高的精度。
FEBI求解器的求解效率与普通的FEM求解器的对比：
由上图可以看到，FEBI求解器相比FEM求解器在求解效率上有很明显的提升。因此IE求解器非常适合用于介质腔体、天线及天线罩一体化、天线布局，反射面天线、整车电磁兼容分析等。
HFSS-FEBI求解器使用指南：
1.新建一个Project文件并添加HFSS Design：
2.模型参数化建模。
3.绘制Airbox辐射盒子:
FEBI求解器在原则上对辐射盒子到辐射体的距离尺寸没有要求，但一般仍然建议尺寸放到λ/8左右，保证积分面上的网格质量。
4.给材料赋值及边界条件：
5.设置端口和激励：
6.设置求解条件：
HFSS-FEBI的求解设置界面与普通的HFSS相同，如下图：
在进行表格网格剖分时，HFSS-FEBI将考虑到波长细分参数（Lambda Refinement），对于介质的表面，对应于电磁波在该介质中的波长；对于导体而言，则对应于电磁波在周围传播媒质中的波长。
6.结果查看和后处理：
在后处理方面，HFSS-FEBI与HFSS基本一致，如下图：
HFSS-IE的仿真结果精度对比：
通过多年的实践验证，HFSS以其无以伦比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准。常规的阵列天线方向图综合是基于阵因子分析法，且不考虑单元之间电磁耦合的一种快速分析手段。
天线间的隔离度可以很直观地评估平台上不同天线间相互影响的情况，在诸如车载、机载和舰载等电大平台的电磁兼容性指标中，天线间隔离度是非常重要的参数。经过这么多年的发展，HFSS以其无以伦比的仿真精度和可靠性以及快捷的仿真速度广受天线研究人员的好评，利用HFSS SBR+求解器仿真机载平台上多幅天线之间的隔离度。
HFSS是当今天线设计最流行的设计软件。能够快速地计算各种射频/微波部件的电磁特性，不仅能能够得到S参数、传播特性、高功率击穿特性等，还能够优化部件的性能指标，并进行容差分析等操作，切实的帮助了工程师们在快速完成设计的同时还可以把握各类器件的电磁特性，包括：波导器件、滤波器、转换器等等特性。
随着科技水平的提高，射频技术的应用领域也变得愈加广泛，其中由于卫星通信，遥控遥感，雷达电子战等技术的发展和广泛应用，圆极化天线的应用越来越多，受到非常高的重视。使用圆极化，是为避免掉发射与接收天线因极化不匹配的关系而造成极化损耗，因为接收天线只需要对准发射天线即可，而不需考虑其极化的角度，在应用上可以使接收装置，如RFID或是wireless sensor node的摆放较具弹性。
随着射频通信技术的不断进步，微波滤波器也越来越受到重视，她也成了射频技术中经常用到的设备。如何减少微波滤波器在初期评估和设计的时间，提高设计效率和设计精度一直是设计师关心的问题。今天给大家分享一种设计微波腔体滤波器的方法，在结合 Ansoft HFSS 的 三维场仿真和 Designer 或者ADS的路仿真，能极大的减小设计微波滤波器的时间和成本。
